22.07.2020 • Astrophysik

Spiralgalaxie mit riesigem Magnetfeld

Neuartige kosmische Magnetfeldstrukturen in der Galaxie NGC 4217 entdeckt.

Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße können weit ausgedehnte Magnet­felder besitzen. Zu ihrer Entstehung gibt es verschiedene Theorien, bislang ist sie aber nicht genau verstanden. Ein inter­nationales Forscher­team hat jetzt das Magnet­feld der Spiral­galaxie NGC 4217 detailliert auf der Basis radio­astro­nomischer Beobachtungen analysiert und zuvor nicht bekannte Magnet­feld­strukturen entdeckt. Die Daten weisen darauf hin, dass Stern­entstehung und Supernovae verant­wort­lich für die sichtbaren Strukturen sind. Die unter­suchten Daten stammen aus dem Projekt „Continuum Halos in Nearby Galaxies – an EVLA Survey“ (CHANG-ES), in dem 35 Galaxien radio­astronomisch vermessen wurden. NGC 4217 ähnelt der Milch­straße und ist etwa 67 Millionen Licht­jahre entfernt. Die Forscher hoffen, einige ihrer Erkennt­nisse auch auf unsere Heimat­galaxie über­tragen zu können.

Abb.: Die Spiralgalaxie NGC 4217 besitzt ein riesiges Magnetfeld, das hier in...
Abb.: Die Spiralgalaxie NGC 4217 besitzt ein riesiges Magnetfeld, das hier in Form von grünen Linien dargestellt ist. Die Radiodaten für das Bild wurden mit dem Karl G. Jansky Very Large Array aufgenommen. Das optische Hintergrundbild basiert auf Daten des Sloan Digital Sky Survey und des Kitt Peak National Observatory. (Bild: Y. Stein, J. English / R.-J. Dettmar / A. Miskolcziim / CHANG-ES / SDSS / KPNO)

Bei der Auswertung der Daten von NGC 4217 fanden Wissen­schaftler gleich mehrere bemerkens­werte Strukturen. Die Galaxie weist eine auch schon bei anderen Galaxien beobachtete X-förmige Magnet­feld­struktur auf, die sich von der Galaxien­scheibe über 20.000 Licht­jahre weit nach außen erstreckt. Neben der X-Form fand das Team eine Helix-Struktur, sowie zwei große Blasen­strukturen, auch Super­bubbles genannt. Letztere gehen von Orten aus, an denen viele masse­reiche Sterne als Supernovae explodieren, aber auch Sterne gebildet werden, die dabei Sternwinde aussenden. Daher vermuten die Wissen­schaftler einen Zusammen­hang zwischen den Phänomenen.

„Es ist faszinierend, dass wir mit Radio-Polari­sa­tions­messungen bei jeder Galaxie unerwartete Phänomene entdecken”, bemerkt Rainer Beck vom MPI für Radio­astronomie in Bonn. „Hier bei NGC 4217 sind es riesige magnetische Gasblasen und ein Helix-Magnetfeld, das sich in den Halo der Galaxie schraubt." Außerdem offenbarte die Analyse große Ring-Strukturen in den Magnet­feldern entlang der ganzen Galaxie. „Das wurde so zuvor noch nie beobachtet“, sagt Yelena Stein vom Centre de Données astro­no­miques de Strasbourg. „Wir vermuten, dass die Strukturen durch die Stern­entstehung zustande kommen, weil an diesen Stellen Materie nach außen geschleudert wird.“

Für ihre Analyse kombinierten die Forscher unter­schied­liche Methoden, mit denen sie die geordneten und die chaotischen Magnetfelder der Galaxie sowohl entlang der Sicht­linie als auch senkrecht dazu sichtbar machen konnten. So ergab sich ein umfassendes Bild der Strukturen.

Um diese zu verdeutlichen, brachte Stein die radio­astro­nomisch ausge­werteten Daten mit einem Bild von NGC 4217 zusammen, das im Bereich des sicht­baren Lichts aufge­nommen worden war. „Es war mir wichtig, die Daten anschau­lich zu machen“, sagt Stein. „Denn wenn man über Galaxien nachdenkt, kommen einem nicht als erstes Magnet­felder in den Sinn, obwohl sie gigantisch groß sein können und einzig­artige Strukturen annehmen. Das Bild soll die Magnet­felder mehr in den Fokus rücken.“

MPIfR / RK

Weitere Infos

 

Jobbörse

Physik Jobbörse in Freiburg und Berlin
Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Physik Jobbörse in Freiburg und Berlin

Freiburg, 13.-14.03.2024, Berlin, 19.-21.03.2024
Die Präsentationen dauern jeweils eine Stunde, am Ende der Veranstaltung ist Zeit für Q&A eingeplant.

Sonderhefte

Physics' Best und Best of
Sonderausgaben

Physics' Best und Best of

Die Sonder­ausgaben präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

Meist gelesen

Themen